Структура за темами

  • Курс «Методи дослідження збудливих мембран» є ключовим для опанування студентами сучасними методологічними підходами і фізичними приладами, що широко застосовуються в експериментальній біофізиці для дослідження транспортної та сигнальної функції клітинних мембран. Він ставить за мету розвиток у студентів навичок постановки електрофізіологічного експерименту, реєстрації біоелектричних явищ, обробки та інтерпретації одержаних результатів. Передбачається вивчення механізмів біоелектрогенезу, принципів збору та анализу електрофізіологічної інформації на макро та мікрорівнях, підходів до клонування, функціональної експресії та структурно-функціональному анализу мембранних іонних каналів та рецепторів, а також основ флуорисцентної та конфокальної мікроскопії.

    Метою курсу «Методи дослідження збудливих мембран» є ознайомлення студентів з теоретичними та експериментальними підходами, які лежать в основі дослідження біоелектричної функції клітинних мемран. Вивчення курсу є необхідним етапом для закладання бази подальшої спеціалізації.

    Завданням курсу є розуміння студентами теоретичних засад та опанування ними ключовими методичними підходами, які застосовуються для дослідження іон-транспортної та сигнальної функції клітинних мембран.

    Інтегровані вимоги до знань та вмінь по учебовому курсу полягають в тому, що в результаті його вивчення студент повинен:

    Знати:

    - механизми виникнення біоелектрики та властивості біомембран;

    - вимоги та принципи побудови електрофізіологічної апаратури та установки;

    - фізичну хімію поведінки металів та скла в електролітах;

    - принципи виготовлення та роботи електродів та мікроелектродів;

    - загальні методичні підходи для електрофізіологічного дослідження клітин;

    - існуючі експериментальні методики електрофізіологічного дослідження різних типів клітин та багатоклітинних препаратів;

    - принципи збору, аналізу та обробки електрофізіологічної інформаціїи на макро та мікрорівнях;

    - підходи до клонуванню, функціональній експресії та структурно-функціональному аналізу мембранних каналів та рецепторів;

    - властивості експресійних систем для функціонального анализу клонованих каналів та рецепторів;

    - використання флуорисцентних зондів для візуалізації та кількісної характеристики внутрішньоклітинних структур, біологічно активних речовин та процесів;

    - основи флуорисцентної та конфокальної мікроскопії;

    Вміти орієнтуватися та використовувати сучасний арсенал методичних подходів для дослідження клітинних мембран.

    Місце в структурно-логічній схемі спеціальності. Вивчення дисципліни «Методи дослідження збудливих мембран» базується на засадах інтеграції теоретичних та практичних знань, отриманих студентами як в загальноосвітніх навчальних закладах (природознавство, фізика, хімія, біологія та цивільна оборона), так і одержаних при вивченні дисціплін на попередніх курсах навчання (анатомія та фізіологія, основи молекулярної фізіології).


  • Електрофізіологія в історичному контексті:

    Verkhratsky A, Krishtal OA, Petersen OH. "From Galvani to patch-clamp: the development of electrophysiology", Pflugers Arch. 453:233-247, 2006. [у вільному доступі]

    Verkhratsky A, Parpura V. "History of electrophysiology and the patch clamp", Methods Mol Biol. 1183:1-19, 2014. 

    Електроди:

    ●Purves RD. “Microelectrode methods for intracellular recording and ionophoresis”, Lond., N.-Y. etc., Academic Press, 1981.

    Біофізика іонних каналів і електрофізіологія в широкому контексті:

    ●Збірник методичних статей "Ion channels" в книжковій серії “Methods in Enzymology”, v. 207, Academic Press, 1992.

    Hille В. "Ion channels of excitable membranes", 3rd Edition, Sunderland MA, Sinauer Associates Inc., 2001.

    ●Костюк ПГ, Зима ВЛ, Магура ІС, Мірошниченко МС, Шуба МФ. “Біофізика”, Київ, Обереги, 2001.

    Ogden DC, editor. "Microelectrode techniques, the Plymouth workshop handbook". 2nd Edition, Cambridge, UK, Company of Biologists, 1994.

    Аналіз мембранних струмів:

    Standen NB, Davies NW, Langton PD. "Separation and analysis of macroscopic currents", 1994. http://www.utdallas.edu/~tres/microelectrode/microelectrodes_ch03.pdf

    Внутрішньоклітинна перфузія:

    Kostyuk PG, Krishtal OA. “Intracellular perfusion of excitable cells”, New York. John Wiley & Sons, Ltd., 1984.

    Фіксація потенціалу на багатоклітинних препаратах:

    Mert T. "Sucrose-gap technique: advantages and limitations" Neirofiziologiya/Neurophysiology, 39(3);270-274, 2007.

    Patch-clamp:

    Hamill OP, Marty A, Neher B, Sakmann B, Sigworth FJ. "Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches", Pflugers Arch. 391:85-100, 1981.

    DeFelice LJ. "Electrical properties of cells. Patch-clamp for biologists", New York and London. Plenum Press, 1997.

    Molleman A. "Patch clamping. An introductory guide to patch-clamp electrophysiology", John Wiley & Sons, Ltd. West Sussex, 2003.

    “The Axon CNS guide to electrophysiology & biophysics laboratory techniques”, http://student.ulb.ac.be/~dgall/Axon_Guide.pdf [у вільному доступі]

    Змістовий модуль №3:

    ●Шуба ЯМ. "Основи молекулярної фізіології іонних каналів", Київ, Наукова думка, 2010.

     

    Оригінальні журнальні статті та огляди.

    Матеріали інтернету.